JP2005176341A - ハイパスフィルタ、ダイプレクサ及びそれを用いた無線通信器 - Google Patents

Abstract

【課題】 挿入損失が小さく小型のハイパスフィルタおよびこれを用いたダイプレクサを提供する。
【解決手段】 ハイパスフィルタは、複数の誘電体層が積層されて成る基体と、基体の内部の誘電体層の一つの層間に形成された第１のコンデンサ電極14と、第１のコンデンサ電極14よりも下側の誘電体層の層間に形成された第２のコンデンサ電極15および第３のコンデンサ電極16と、第１のコンデンサ電極14よりも上側の誘電体層の層間に形成された第４のコンデンサ電極17と、基体の第２および第３のコンデンサ電極15,16よりも下側に設置された接地電極13と、一端が第４のコンデンサ電極17に電気的に接続されているとともに他端が接地電極13に電気的に接続されているインダクタ18とを具備している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、各種通信機器等に用いられるハイパスフィルタ、ダイプレクサ及びそれを用いた無線通信器に関するものである。

図９は従来の一般的なハイパスフィルタの等価回路図である。ハイパスフィルタは、直列接続された第１のコンデンサＣ１ａおよび第２のコンデンサＣ２ａと、第1のコンデンサＣ１ａと第２のコンデンサＣ２ａの接続部に一端が接続された第１のインダクタＬ１ａと、第１のインダクタＬ１ａの他端に、一端が接地された第３のコンデンサＣ３ａが接続された構成である。

また、図１０は図９のハイパスフィルタを用いたダイプレクサの等価回路図である。このダイプレクサはハイパスフィルタとローパスフィルタから構成されており、第１の端子にローパスフィルタの一端およびハイパスフィルタの一端を共通に接続するとともに、ローパスフィルタの他端に第２の端子を、ハイパスフィルタの他端に第３の端子を接続した構成である。また、ハイパスフィルタは、直列接続された第１のコンデンサＣ１ｂおよび第２のコンデンサＣ２ｂと、第１のコンデンサＣ１ｂと第２のコンデンサＣ２ｂの接続部に一端が接続された第１のインダクタＬ１ｂと、第１のインダクタＬ１ｂの他端に、一端が接地された第３のコンデンサＣ３ｂが接続されている。ローパスフィルタは、並列接続された第２のインダクタＬ２ｂと第４のコンデンサＣ４ｂの一端に、一端が接地された第５のコンデンサＣ５ｂが接続されている。

図１１は一般的なハイパスフィルタの分解斜視図である。誘電体からなる積層体の下層側に接地電極１ａを設け、この上層に接地電極１ａと対向し接地容量を形成する接地容量電極２ａ、および接地容量電極２ａに一端が接続されたストリップライン３ａを設け、この上層にストリップライン３ａの他端とビア導体４ａを介して接続された容量電極５ａを設け、その上層に容量電極５ａと対向し電気的な容量を形成する容量電極６ａ，７ａを設ける。

ところが、図１１のハイパスフィルタでは、ストリップライン３ａと接地電極１ａとの間の間隔が狭いため、浮遊容量が発生する。その結果、図１１のハイパスフィルタでは、必要なインダクタンス値を得るため、ストリップライン３ａを長くする必要があり、挿入損失が大きくなるといった問題があった。

また、容量電極５ａと接地電極１ａの間に接地容量電極２ａを配置しているため、容量電極５ａと接地容量電極１ａとの間に、フィルタには不要な結合が生じてしまうといった問題があった。

これに対して、図１２に示すようなハイパスフィルタがあり、これによれば、ストリップライン３ｂと接地電極１ｂとの間の間隔を大きく離すことで浮遊容量を減らすとともに、接地容量電極２ｂを容量電極５ｂと接地電極１ｂとの間に配置しないことで不要な結合が生じるのをなくすことができる。
特開２００１−２６７８７２号公報

しかしながら、図１２に示す従来のハイパスフィルタやダイプレクサにおいては、容量電極６ｂ，７ｂが、ストリップライン３ｂが電気的に接続される容量電極５ｂよりも接地電極１ｂに対して離れて配置されているため、ストリップライン３ｂと接地電極１ｂの間の距離を離す構造にしようとしても、容量電極６ｂ，７ｂがストリップライン３ｂのすぐ上にあるため困難である。また、接地容量電極２ｂは容量電極５ｂと接地電極１ｂとの間に容量電極５ｂに重ならないように配置する必要があるため、平面視で容量電極５ｂを避けるように接地容量電極２ｂを配置する必要があり、そのため全体のサイズが大きくなってしまう問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑み案出されたもので、その目的は、挿入損失が小さい小型のハイパスフィルタ及びダイプレクサを提供するとともに、送受信時において通信特性の良好な無線通信器を提供することにある。

本発明のハイパスフィルタは、複数の誘電体層が積層されて成る基体と、該基体の内部の前記誘電体層の一つの層間に形成された第１のコンデンサ電極と、該第１のコンデンサ電極よりも下側の前記誘電体層の層間に形成された第２のコンデンサ電極および第３のコンデンサ電極と、前記第１のコンデンサ電極よりも上側の前記誘電体層の層間に形成された第４のコンデンサ電極と、前記基体の前記第２および第３のコンデンサ電極よりも下側に設置された接地電極と、一端が前記第４のコンデンサ電極に電気的に接続されているとともに、他端が前記接地電極に電気的に接続されているインダクタとを具備していることを特徴とするものである。

また、本発明のハイパスフィルタは、前記インダクタは、前記第１のコンデンサ電極よりも上側の前記誘電体層の層間に形成されており、その他端が貫通導体を介して前記接地電極に電気的に接続されていることを特徴とするものである。

さらに、本発明のハイパスフィルタは、前記接地電極が、第１乃至第４のコンデンサ電極の直下領域外に配置されていることを特徴とするものである。

またさらに、本発明のハイパスフィルタは、前記基体の下面に入力端子及び出力端子が設けられており、前記基体を平面透視して、前記第２のコンデンサ電極が入力端子より内側に、前記第３のコンデンサ電極が出力端子より内側に配置されていることを特徴としたものである。

さらにまた、本発明のハイパスフィルタは、前記第２のコンデンサ電極を入力端子とし、前記第３のコンデンサ電極を出力端子として、これら入出力端子を前記基体の下面に配置させたことを特徴とするものである。

またさらに、本発明のダイプレクサは、ローパスフィルタと、上記本発明のハイパスフィルタと、第１乃至第３の端子とから成り、前記第１の端子に前記ローパスフィルタの一端および前記ハイパスフィルタの一端を共通に接続するとともに、前記ローパスフィルタの他端に前記第２の端子を、前記ハイパスフィルタの他端に前記第３の端子を接続したことを特徴とするものである。

さらにまた、本発明のダイプレクサは、前記接地電極が、第１乃至第４のコンデンサ電極の直下領域外に配置されていることを特徴とするものである。

そして、本発明の無線通信器は、上述のダイプレクサと、該ダイプレクサの前記ハイパスフィルタ及び前記ローパスフィルタの各一端に共通接続されるアンテナと、前記ハイパスフィルタ及び前記ローパスフィルタの各他端にスイッチ回路を介して個別に接続される送受信回路とを含んでなることを特徴とするものである。

本発明のハイパスフィルタは、複数の誘電体層が積層されて成る基体と、基体の内部の誘電体層の一つの層間に形成された第１のコンデンサ電極と、第１のコンデンサ電極よりも下側の誘電体層の層間に形成された第２のコンデンサ電極および第３のコンデンサ電極と、第１のコンデンサ電極よりも上側の誘電体層の層間に形成された第４のコンデンサ電極と、基体の第２および第３のコンデンサ電極よりも下側に設置された接地電極と、一端が第４のコンデンサ電極に電気的に接続されているとともに他端が接地電極に電気的に接続されているインダクタとを具備しており、第１のコンデンサ電極よりも上側に第４のコンデンサ電極を形成しているため、ハイパスフィルタを平面視して第１のコンデンサ電極と第４のコンデンサ電極を重ねることができるため、小型化が可能となる。

またこの場合、第１のコンデンサ電極および第３のコンデンサ電極が邪魔をせずに第４のコンデンサ電極と接地電極との間の距離を離すことができるため、第４のコンデンサ電極に接続されているインダクタと接地電極との間を離すことができ、インダクタと接地容量との間で生じる浮遊容量を減らし、挿入損失を小さくすることが可能となる。

さらに、本発明のハイパスフィルタによれば、インダクタを第１のコンデンサ電極よりも上側の誘電体層の層間に形成することにより、その他端が貫通導体を介して接地電極に電気的に接続されることとなり、インダクタと接地電極との間の距離をさらに離すことができる。これにより、浮遊容量を減らし、挿入損失を小さくすることができる。

またさらに、本発明のハイパスフィルタによれば、接地電極を、第１乃至第４のコンデンサ電極の直下領域外に配置させることにより、第１乃至第４のコンデンサ電極と接地電極との間の不要な浮遊容量を効果的に減少させ、等価的に第１乃至第４のコンデンサ電極に付加されることとなる接地容量を減少させることができ、信号が等価的な接地容量を通じて接地電極へ流れるのを防止することができ、ハイパスフィルタの挿入損失をさらに小さくすることができる。また、第１乃至第４のコンデンサ電極と接地電極との間の不要な浮遊容量を減少させることにより、第１乃至第４のコンデンサ電極により形成されるコンデンサの周波数特性が改善され通過帯域を広くすることが可能となる。

さらにまた、本発明のハイパスフィルタによれば、基体の下面に入力端子及び出力端子を設け、基体を平面透視して、第２のコンデンサ電極を入力端子より内側に、第３のコンデンサ電極を出力端子より内側に配置させることにより、第２および第３のコンデンサ電極からフリンジング効果（電極の端部から電界が放射状に広がる効果）にて接地電極間に生じる浮遊容量が入力端子および出力端子で遮られることとなり、等価的に第２および第３のコンデンサ電極に付加されることとなる接地容量を減少させることができ、信号が等価的な接地容量を通じて接地電極へ流れるのを防止することができ、ハイパスフィルタの挿入損失をさらに小さくすることができる。またこの場合、第２および第３のコンデンサ電極と接地電極との間の不要な浮遊容量が効果的に減少することから、第２および第３のコンデンサ電極により形成されるコンデンサの周波数特性が改善され通過帯域を広くすることが可能となる。

またさらに、本発明のハイパスフィルタによれば、第２のコンデンサ電極を入力端子とし、第３のコンデンサ電極を出力端子として、これら入出力端子を基体の下面に配置させることにより、第２および第３のコンデンサ電極と、入出力端子とが形成される誘電体層を１層減らすことができ、より一層の小型化（薄型化）が可能となる。

さらにこの場合、コンデンサ電極や入出力端子を形成する工程（印刷工程）が減るので、工数を削減して生産性を向上させることができる。

さらにまた、本発明のダイプレクサによれば、ローパスフィルタと、上記本発明のハイパスフィルタと、第１乃至第３の端子とから成り、第１の端子にローパスフィルタの一端およびハイパスフィルタの一端を共通に接続するとともに、ローパスフィルタの他端に第２の端子を、ハイパスフィルタの他端に第３の端子を接続したことから、本発明のハイパスフィルタを使用することで、小型で、浮遊容量が低減され、挿入損失を小さくしたものとなる。

またさらに、本発明のダイプレクサによれば、接地電極が、第１乃至第４のコンデンサ電極の直下領域外に配置されていることから、第１乃至第４のコンデンサ電極と接地電極との間に不要な浮遊容量が生じることを効果的に防止することができ、浮遊容量がより一層削減された、挿入損失をさらに小さくしたものとすることができる。またこの場合、第１乃至第４のコンデンサ電極と接地電極との間の不要な浮遊容量が減少することから、第１乃至第４のコンデンサ電極により形成されるコンデンサの周波数特性が改善され通過帯域を広くすることが可能となる。

そして、本発明の無線通信器によれば、上述したダイプレクサのハイパスフィルタ及びローパスフィルタの各一端に共通接続されるアンテナと、ハイパスフィルタ及びローパスフィルタの各他端にスイッチ回路を介して個別に接続される送受信回路とを含んで構成することにより、特にハイパスフィルタ側が低損失で広帯域となるため、より良好な通信特性を得ることができる。

本発明のハイパスフィルタについて図面を用いて以下に説明する。なお、以下の実施の形態では、ＩＥＥＥ.802.11ａとＩＥＥＥ.802.11ｂの周波数に対応したハイパスフィルタについて説明する。ＩＥＥＥ.802.11ａの周波数帯は4.9GHzから5.825GHzでＩＥＥＥ.802.11ｂの周波数帯は2.4GHzから2.5GHzである。

図１は本発明のハイパスフィルタの等価回路図である。図１において、Ｃ１ｃは第１のコンデンサ、Ｃ２ｃは第２のコンデンサ、Ｃ３ｃは第３のコンデンサ、Ｌ１ｃは第１のインダクタである。図１のハイパスフィルタは、直列接続された第１のコンデンサＣ１ｃおよび第２のコンデンサＣ２ｃと、直列接続された第３のコンデンサＣ３ｃおよびインダクタＬ１ｃとを有する。そして、第１のコンデンサＣ１ｃと第２のコンデンサＣ２ｃの接続部に、第３のコンデンサＣ３ｃの一端（一方のコンデンサ電極）が接続され、第３のコンデンサＣ３ｃの他端（他方のコンデンサ電極）に接続された第１のインダクタＬ１ｃが接地されている。

図２は、本発明のハイパスフィルタの実施の形態の一例を示す分解斜視図である。図２において、８〜12は第１〜第５の誘電体層、13は接地電極、14〜17は第１〜第4のコンデンサ電極（容量電極）、18は第１のストリップライン、19は第１のビア導体（貫通導体）である。

図２において、第３の誘電体層10および第４の誘電体層11の層間に形成された第１の容量電極14と、第２の誘電体層９および第３の誘電体層10の層間に形成された第２の容量電極15との間に生じる電気的な容量をＣ１ｃとする。また、第１の容量電極14と、第２の誘電体層９および第３の誘電体層10の層間に形成された第３の容量電極16との間に生じる容量をＣ２ｃとする。また、第１の容量電極14と、第４の誘電体層11および第５の誘電体層12の層間に形成された第４の容量電極17との間に生じる容量をＣ３ｃとする。

また、第４の誘電体層11および第５の誘電体層12の層間に形成された第１のストリップライン18に生じるインダクタをＬ１ｃとする。そして、第１のストリップライン18の一端を第４の誘電体層11および第５の誘電体層12の層間に形成された第４の容量電極17に電気的に接続し、他端を第１の誘電体層８および第２の誘電体層９の層間に形成された接地電極13に、第２〜第４の誘電体層９〜11を貫通する第１のビア導体19を介して電気的に接続することにより、Ｃ１ｃ，Ｃ２ｃ，Ｃ３ｃ，Ｌ１ｃからなるハイパスフィルタを構成している。

そして、第１〜第５の誘電体層８〜12，第１〜第４の容量電極14〜17によってコンデンサＣ１ｃ〜Ｃ３ｃを調整し、また、第１〜第５の誘電体層８〜12、第１のストリップライン18によってインダクタンスＬ１ｃを調整することにより、所望のハイパスフィルタ特性を得ることができる。

また、本発明のハイパスフィルタは、図１２の従来のハイパスフィルタでは、第３のコンデンサＣ３ｃと第１のインダクタＬ１ｃの直列共振において、第３のコンデンサＣ３ｃを接地させるのに対して、第１のインダクタＬ１ｃを接地させる。これにより、接地容量をなくすことができ、図１２における接地容量電極２ｂがなくなる。そして、その接地容量の代わりに、第３のコンデンサＣ３ｃを第１のコンデンサＣ１ｃと第２のコンデンサＣ２ｃの上側の空間を利用して形成することにより、小型化が可能となる。また、第３のコンデンサＣ３ｃに接続される第１のインダクタＬ１ｃを容易に接地電極12と距離を離して配置することが可能となる。これにより、第１のインダクタＬ１ｃと接地電極12との距離を離して浮遊容量を減らせることができ、また短いストリップラインで第１のインダクタＬ１ｃを構成することができるため挿入損失を小さくすることが可能となる。

なお、本発明のハイパスフィルタは、例えば誘電体層がセラミックスから成る場合、焼成後に各誘電体層となるセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）に所定の孔開け加工を施すとともに、各電極のパターン形状および貫通導体となる貫通孔やグリーンシートの側面等に導体ペーストを塗布し、これらを積層して焼成することによって製作される。あるいは、誘電体層がフッ素樹脂やガラスエポキシ樹脂，ポリイミド樹脂のような樹脂から成る場合、樹脂基板を用い、その表面に被着させた銅箔をエッチングして各電極パターンの形成を行ない、層間接続用の貫通導体を形成して積層プレスすることによって製作される。

また、第１〜５の誘電体層８〜12を始めとする誘電体層には、アルミナセラミックス，ムライトセラミックス等のセラミックス材料やガラスセラミックス等の無機系材料、または四フッ化エチレン樹脂（ポリテトラフルオロエチレン；ＰＴＦＥ），四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合樹脂；ＥＴＦＥ），四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂；ＰＦＡ）等のフッ素樹脂やガラスエポキシ樹脂，ポリイミド等の樹脂系材料等が用いられる。

また、接地電極13、第１〜第４の容量電極14〜17，第１のストリップライン18には、高周波信号伝送用の金属材料から成る導体層が用いられる。例えば、Ｃｕ層、Ｍｏ−Ｍｎのメタライズ層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、Ｗのメタライズ層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、Ｃｒ−Ｃｕ合金層、Ｃｒ−Ｃｕ合金層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、Ｔａ２Ｎ層上にＮｉ−Ｃｒ合金層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、Ｔｉ層上にＰｔ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、またはＮｉ−Ｃｒ合金層上にＰｔ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの等が用いられ、厚膜印刷法あるいは各種の薄膜形成方法やメッキ法等により形成される。その厚みや幅は、伝送される高周波信号の周波数や用途等に応じて設定される。

図３は、図２の本発明のハイパスフィルタの周波数特性を示すグラフである。図３において、横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を、縦軸はハイパスフィルタ側の信号通過量Ｓ２１（単位：ｄＢ）を表わし、実線の特性曲線は本発明のハイパスフィルタの周波数特性を、破線の周波数特性は従来のハイパスフィルタの周波数特性を示している。図３より、本発明のハイパスフィルタによれば、ストリップラインを短くすることができるため、挿入損失が小さくなることがわかる。

また、上述したハイパスフィルタにおいては、図４および図５に示すように、接地電極13を、第１〜第４のコンデンサ電極14〜17の直下領域外に配置しておくことが好ましい。

この場合、第１乃至第４のコンデンサ電極14〜17と接地電極13との間の不要な浮遊容量を効果的に減少させ、等価的に第１〜第４のコンデンサ電極14〜17に付加されることとなる接地容量を減少させることができ、信号が等価的な接地容量を通じて接地電極13へ流れるのを防止することができ、ハイパスフィルタの挿入損失をさらに小さくすることができる。また、第１〜第４のコンデンサ電極14〜17と接地電極13との間の不要な浮遊容量を効果的に減少さることにより、第１〜第４のコンデンサ電極14〜17により形成されるコンデンサの周波数特性が改善され通過帯域を広くすることが可能となる。

次に本発明のハイパスフィルタの実施の形態の他の例について説明する。図４は本発明のハイパスフィルタの実施の形態の他の例を示す分解斜視図であり、図５は図４に示すハイパスフィルタを接地電極13側から見た平面透視図（ハイパスフィルタを平面的に見たときに、誘電体層を透視した状態を示す）である。図４および図５において、図２と同じ部位には同一符号を付し、重複する説明を省略するものとする。

同図に示すハイパスフィルタは、基体の下面に入力端子39及び出力端子40を設け、基体を平面透視して、第２のコンデンサ電極15を入力端子39より内側に、第３のコンデンサ電極16を出力端子40より内側に配置させている。

この場合、第２および第３のコンデンサ電極15,16からフリンジング効果（電極の端部から電界が放射状に広がる効果）にて接地電極13間に生じる浮遊容量を入力端子39および出力端子40で遮ることとなり、等価的に第２および第３のコンデンサ電極15,16に付加されることとなる接地容量を減少させることができ、信号が等価的な接地容量を通じて接地電極13へ流れるのを防止することができ、ハイパスフィルタの挿入損失をさらに小さくすることができる。また、第２および第３のコンデンサ電極15,16と接地電極13との間の不要な浮遊容量を効果的に減少さることにより、第２および第３のコンデンサ電極15,16により形成されるコンデンサの周波数特性が改善され通過帯域を広くすることが可能となる。

また、上述したハイパスフィルタは、第２のコンデンサ電極15を入力端子とし、第３のコンデンサ電極16を出力端子として、これら入出力端子を基体の下面に配置させている。

この場合、第２および第３のコンデンサ電極15，16と、入出力端子とが形成される誘電体層を１層（上記第２の誘電体層）減らすことができるため、より一層の小型化（薄型化）が可能となる。

また、コンデンサ電極や入出力端子を形成する工程（印刷工程）が減るので、工数を削減して生産性を向上させることができる。

次に、図６に本発明のダイプレクサの等価回路図を示す。図６において、Ｃ１ｄは第１のコンデンサ、Ｃ２ｄは第２のコンデンサ、Ｃ３ｄは第３のコンデンサ、Ｃ４ｄは第４のコンデンサ、Ｃ５ｄは第５のコンデンサ、Ｌ１ｄは第１のインダクタ、Ｌ２ｄは第２のインダクタである。また、図７は本発明のダイプレクサの実施の形態の一例を示す分解斜視図である。図７において、20〜25は第１〜第６の誘電体層、26は接地電極、27〜31は第１〜第５の容量電極、32は接地容量電極、33は第１のストリップライン、34は第２のストリップライン、35〜38は第１〜第４のビア導体である。

図７において、第４の誘電体層23および第５の誘電体層24の層間に形成された第１の容量電極27と、第３の誘電体層22および第４の誘電体層23の層間に形成された第２の容量電極28との間に生じる容量をＣ１ｄとする。また、第１の容量電極27と、第３の誘電体層22および第４の誘電体層23の層間に形成された第３の容量電極29との間に生じる容量をＣ２ｄとする。また、第１の容量電極27と、第５の誘電体層24および第６の誘電体層25の層間に形成された第４の容量電極30との間に生じる容量をＣ３ｄとする。

また、第５の誘電体層24および第６の誘電体層25の層間に形成された第１のストリップライン33に生じるインダクタをＬ１ｄとする。そして、第１のストリップライン33の一端を第４の容量電極30に電気的に接続し、他端を第１の誘電体層20および第２の誘電体層21の層間に形成された接地電極26に、第２〜第５の誘電体層21〜24を貫通する第１のビア導体35を介して電気的に接続する。

また、第４の誘電体層23および第５の誘電体層24の層間に形成された第５の容量電極31と、第２の誘電体層21および第３の誘電体層22の層間に形成された接地容量電極32との間に生じる容量Ｃ４ｄとする。また、接地電極26と接地容量電極32との間に生じる接地容量をＣ５ｄとする。

また、第４の誘電体層23および第５の誘電体層2４の層間に形成された第２のストリップライン34に生じるインダクタをＬ２ｄとする。そして、第２のストリップライン34の一端を接地容量電極32に、第３〜第５の誘電体層22〜24を貫通する第２のビア導体36を介して電気的に接続し、他端を第５の容量電極31に、第５の誘電体層24を貫通する第３のビア導体37を介して電気的に接続する。

そして、第５の誘電体層24および第６の誘電体層25の層間に形成された第２のインダクタ34と、第３の誘電体層24および第４の誘電体層23の層間に形成された第２の容量電極28とを電気的に接続することにより、Ｃ１ｄ，Ｃ２ｄ，Ｃ３ｄ，Ｃ４ｄ，Ｃ５ｄ，Ｌ１ｄ，Ｌ２ｄからなるダイプレクサを形成している。

そして、第１〜第６の誘電体層20〜25、第１〜５の容量電極27〜31、接地容量電極32によって容量Ｃ１ｄ〜Ｃ５ｄを調整し、また、第１〜第６の誘電体層20〜25、第１，第２のストリップライン33，34によってインダクタンスＬ１ｄ，Ｌ２ｄを調整することにより、所望のダイプレクサ特性を得ることができる。

また、本発明のダイプレクサは、本発明のハイパスフィルタを使用することにより、小型化され、浮遊容量を減らし、挿入損失を小さくすることができる。

また、上述したダイプレクサにおいては、接地電極20を、第１乃至第４のコンデンサ電極27〜30の直下領域外に配置しておくことが好ましい。

この場合、第１〜第４のコンデンサ電極27〜30と接地電極20との間に不要な浮遊容量が生じることを効果的に防止することができ、浮遊容量がより一層削減された、挿入損失をさらに小さくしたものとすることができる。また、浮遊容量がより一層削減されたことよりコンデンサ電極により形成されるコンデンサの周波数特性が改善され通過帯域を広くすることが可能となる。

次に上述したダイプレクサを無線通信機器に用いた例について図８を用いて説明する。

図８において、44はアンテナ端子、45は上述したダイプレクサのハイパスフィルタ、46は上述したダイプレクサのローパスフィルタ、47はダイプレクサ、48は高周波側における送受信切り替えスイッチ、49は低周波側における送受信切り替えスイッチ、50は高周波側におけるローパスフィルタ、51は低周波側におけるローパスフィルタ、52は高周波側の受信端子、53は高周波側の送信端子、54は低周波側の受信端子、55は低周波側の送信端子であり、送受信端子８８〜９１は、通信機器内の信号処理ブロックなどに接続される。

かかる無線通信器は、高周波の受信時には、受信信号はアンテナ端子44からダイプレクサ47のハイパスフィルタ45を通過し高周波側のブロックへ伝送される。そして高周波側における送受信切り替えスイッチ48を受信端子52側へ切り替えることによって受信端子52へ伝送される。高周波信号の送信時には、送信端子53から伝送された送信信号がローパスフィルタ50を通過し、そして高周波側における送受信切り替えスイッチ48を送信端子53側に切り替えることによってダイプレクサ47、アンテナ端子44を経て高周波の送信信号が放射される。

また、低周波の受信時には、受信信号はアンテナ端子44からダイプレクサ47のローパスフィルタ46を通過し低周波側のブロックへ伝送される。そして低周波側における送受信切り替えスイッチ49を受信端子54側へ切り替えることによって受信端子54へ伝送される。低周波信号の送信時には、送信端子55から伝送された送信信号がローパスフィルタ51を通過し、そして低周波側における送受信切り替えスイッチ49を送信端子55側に切り替えることによってダイプレクサ47、アンテナ端子44を経て低周波の送信信号が放射される。

このような無線通信機器によれば、ダイプレクサのハイパスフィルタ及びローパスフィルタの各一端に共通接続されるアンテナと、ハイパスフィルタ及びローパスフィルタの各他端にスイッチ回路を介して個別に接続される送受信回路とを含んで構成することにより、特にハイパスフィルタ側が低損失で広帯域となるため、より良好な通信特性を得ることができる。

なお、本発明は上述した実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更・改良等が可能である。

例えば、ハイパスフィルタおよびダイプレクサを内蔵した基体において、第１〜６の誘電体層８〜12，20〜25の厚さを薄くしたり、これらに高誘電率材料を用いたり、磁性体を混ぜたりすることにより、さらなる小型化が可能となる。また、ハイパスフィルタやダイプレクサを内蔵した基体において、半導体素子等を収容するためのキャビティを設けてもよい。

さらに、ハイパスフィルタおよびダイプレクサの使用されるシステムをＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）やＤＣＳ（Digital Cellular System）などとしてもよい。

本発明のハイパスフィルタについて実施の形態の例を示す等価回路図である。 図１のハイパスフィルタの分解斜視図である。 図１のハイパスフィルタの周波数特性および従来のハイパスフィルタの周波数特性を示すグラフである。 本発明のハイパスフィルタの実施の形態の他の例を示す分解斜視図である。 図４に示すハイパスフィルタを接地端子側から見た平面透視図である。 本発明のダイプレクサについて実施の形態の例を示す等価回路図である。 図６のダイプレクサの分解斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる無線通信器の回路構成を示すブロック図である。 従来のハイパスフィルタの一例の等価回路図である。 従来のダイプレクサの一例の等価回路図である。 図９の従来のハイパスフィルタの一例の分解斜視図である。 図９の従来のハイパスフィルタの他の例の分解斜視図である。

符号の説明

８〜12，20〜24：第１〜第５の誘電体層
25：第６の誘電体層
13，26：接地電極
14〜17，27〜30：第１〜第４の容量電極
31：第４の容量電極
32：接地容量電極
18，33：第１のストリップライン
34：第２のストリップライン
19，35：第１のビア導体
36〜38：第２〜第４のビア導体
39：入力端子
40：出力端子
42，43：第５および第６のビア導体

Claims (8)

1. 複数の誘電体層が積層されて成る基体と、該基体の内部の前記誘電体層の一つの層間に形成された第１のコンデンサ電極と、該第１のコンデンサ電極よりも下側の前記誘電体層の層間に形成された第２のコンデンサ電極および第３のコンデンサ電極と、前記第１のコンデンサ電極よりも上側の前記誘電体層の層間に形成された第４のコンデンサ電極と、前記基体の前記第２および第３のコンデンサ電極よりも下側に設置された接地電極と、一端が前記第４のコンデンサ電極に電気的に接続されているとともに他端が前記接地電極に電気的に接続されているインダクタとを具備していることを特徴とするハイパスフィルタ。
2. 前記インダクタは、前記第１のコンデンサ電極よりも上側の前記誘電体層の層間に形成されており、その他端が貫通導体を介して前記接地電極に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載のハイパスフィルタ。
3. 前記接地電極が、第１乃至第４のコンデンサ電極の直下領域外に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイパスフィルタ。
4. 前記基体の下面に入力端子及び出力端子が設けられており、前記基体を平面透視して、前記第２のコンデンサ電極が前記入力端子より内側に、前記第３のコンデンサ電極が前記出力端子より内側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のハイパスフィルタ。
5. 前記第２のコンデンサ電極を入力端子とし、前記第３のコンデンサ電極を出力端子として、これら入出力端子を前記基体の下面に配置させたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のハイパスフィルタ。
6. ローパスフィルタと、請求項１または請求項２記載のハイパスフィルタと、第１乃至第３の端子とから成り、前記第１の端子に前記ローパスフィルタの一端および前記ハイパスフィルタの一端を共通に接続するとともに、前記ローパスフィルタの他端に前記第２の端子を、前記ハイパスフィルタの他端に前記第３の端子を接続したことを特徴とするダイプレクサ。
7. 前記接地電極が、第１乃至第４のコンデンサ電極の直下領域外に配置されていることを特徴とする請求項６に記載のダイプレクサ。
8. 請求項６または請求項７に記載のダイプレクサと、該ダイプレクサの前記ハイパスフィルタ及び前記ローパスフィルタの各一端に共通接続されるアンテナと、前記ハイパスフィルタ及び前記ローパスフィルタの各他端にスイッチ回路を介して個別に接続される送受信回路とを含んでなる無線通信器。

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